Модернизация конструкции блока аппаратуры записи внутристанционной информации (ВСИ) боевой машины (БМ)9А331

 

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

 «ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Конструирование радиоэлектронной аппаратуры»

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту на тему:

Модернизация конструкции блока аппаратуры записи внутристанционной информации (ВСИ) боевой машины (БМ)9А331.

 

 

 

 

 

 

 

Дипломник                                                                   Семенов Н.И.

Руководитель                                                               Ошурков А.Н.

 

Консультант выпускающей кафедры                        Алферов А.С.

Консультант по экономической части                      Богомолова Г.Н.

Консультант по безопасности

жизнедеятельности                         Баранова Н.А.

 

Рецензент                                                                      Семенкова С.В.

Заведующий выпускающей кафедры                         Тарануха В.П.

Ижевск 2009

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»

Приборостроительный факультет

Кафедра «Конструирование радиоэлектронной аппаратуры»

 

 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

                                    НА ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

 

Студент Семёнов Н.И.  группа 1071

1.  Тема проекта: Модернизация  конструкции блока аппаратуры  записи внутристанционной информации (ВСИ) боевой машины (БМ) 9А331.

   Утверждена приказом по  приборостроительному факультету 

   от_________________________ № _________________________

 

2.Исходные данные к проекту.

2.1. Назначение и область применения.

Аппаратура записи ВСИ предназначена для фиксирования полного объема информации, передаваемой по последовательным и программному каналам обмена БМ9А331, на магнитные диски персональной электронно-вычислительной машины (ПЭВМ) и последующего анализа этой информации с целью определения правильности функционирования БМ и действия личного состава.

2.2. Цели модернизации

• Замена интерфейса взаимодействия аппаратуры записи ВСИ с ПЭВМ.
• Обеспечение более высокой надежности за счет меньшего количества элементов.
• Значительное уменьшение габаритов, веса и энергопотребления блока аппаратуры записи ВСИ по сравнению с существующим вариантом.
• Усовершенствование функционального контроля.

2.2. Исходная конструкторская документация (КД) для модернизации:

КД ИВЦР.468353.013.

2.3. Технические требования

2.3.1. Требования по размерам

• Габариты модернизированного блока аппаратуры записи ВСИ не более 125 х 40 х 63 мм

2.3.2. Требования к электрическим параметрам.

• Напряжение питания от стабилизированного напряжения +5В, вырабатываемое системой питания БМ.(со щитка ВСИ).

2.3.3. Требования к конструкции  согласно ГОСТ РВ 20.39.304-98 КСОТТ

• Блок аппаратуры записи ВСИ должен быть вибропрочным.
• Блок аппаратуры записи ВСИ должен быть ударопрочным.

2.3.4. Требования по устойчивости  к климатическим воздействиям  согласно ГОСТ РВ 20.39.304-98 КСОТТ.

• Блок аппаратуры записи ВСИ должен выдерживать воздействие повышенной температуры (теплоустойчивость)  + 50 0С
• Блок аппаратуры записи ВСИ должен выдерживать воздействие пониженной температуры (холодоустойчивость)  - 40 0С
• Блок аппаратуры записи ВСИ должен выдерживать воздействие повышенной влажности окружающей среды   98 %
• Блок аппаратуры записи ВСИ должен быть устойчивым к воздействию инея и росы.

2.3.5. Требования по безопасности  и экологической защите в соответствии  с требованиями ГОСТ 12.2.006-87

• Блок аппаратуры записи ВСИ должен обеспечивать электробезопасность    эксплуатирующего персонала при его эксплуатации и ремонте.

2.3.6. Требования по технологичности.

• Блок аппаратуры записи ВСИ должен быть технологичным в процессе единичного производства.

2.3.7. Требования к надежности.

• Наработка на отказ То должна быть не менее 5000 час.

2.3.8. Вид производства – единичное производство.

2.3.9. Гарантийный срок хранения -6 лет со дня изготовления. Гарантийный  срок эксплуатации блока аппаратуры  записи ВСИ должен быть -5,5 лет  в пределах гарантийного срока  хранения со дня ввода в  эксплуатацию.

 

3. Перечень вопросов подлежащих  разработке.

3.1. Анализ исходных данных.

3.2. Анализ известных в патентной  литературе технических решений  по теме проекта.

3.3. Анализ схемы электрической  принципиальной модернизированного  блока аппаратуры записи ВСИ.

3.4. Обоснование выбора элементной базы.

3.5. Обоснование выбора компоновки  блока аппаратуры записи ВСИ.

3.6. Разработка конструкций сборочных  единиц блока аппаратуры записи  ВСИ.

3.7. Разработка конструкции деталей  блока аппаратуры записи ВСИ, в том числе корпуса, печатной  платы.

3.8. Обоснование технологии изготовления корпуса блока аппаратуры записи ВСИ.

3.9. Оценка показателей качества  конструкции.

   3.9.1. Технологичности.

   3.9.2. Теплового режима.

       3.9.3. Оценка показателей  безотказности блока аппаратуры  записи ВСИ.

   3.9.4. Расчет вибропрочности.

  3.10. Технико-экономическое обоснование  дипломного проекта.

 

4. Перечень графического материала (перечень обязательных чертежей).

    4.1 Схема электрическая  принципиальная.

4.2. Сборочный чертеж блока аппаратуры  записи ВСИ..

4.3. Сборочный чертеж печатной платы.

4.4. Чертежи деталей.

4.5. Экономическая часть.

Итого: 8 листов формата А1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация

В данном дипломном проекте рассматривается вопрос модернизации конструкции адаптера внутристанционной информации боевой машины 9А331.

Для обоснования конструктивных решений приведены расчёты элементов печатного монтажа. Также проведён расчёт затрат на разработку и себестоимости изготовления панели.

Дипломный проект содержит требования к рабочему месту и расчёт освещенности рабочего места разработчика.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Annotation

This graduation thesis dwells the subject of modernization and construction of equipment for writing down the innerstation information.

For the ground of structural decisions the calculations of elements of the printing editing are resulted. The calculation of expenses for development and prime price of making of panel is also conducted.

A diploma project contains requirements to the workplace and calculation of luminosity of workplace of developer.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

1. Введение………………………………………………………………………8
2. Анализ исходных данных технического задания………………………….10
3. Анализ патентной литературы по теме проекта…………………………...11
4. Маркетинговые исследования………………………………………………13
5. Анализ схемы электрической принципиальной…………………………...16
6. Обоснование выбора элементной базы…………………………………….18
7. Обоснование выбора компоновки адаптера ВСИ…………………………19
8. Выбор конструкции корпуса адаптера ВСИ………………………………20
1. Обоснование выбора материала корпуса………………………………21
2. Выбор покрытия…………………………………………………………24
9. Разработка печатных плат…………………………………………………..29

8.1. Выбор типа печатных плат……………………………………………..29

8.2.Выбор материала………………………………………………………...33

8.3 Выбор метода изготовления печатных плат…………………………...38

8.4.Расчет параметров печатной платы…………………………………….42

8.5.Выбор припоя…………………………………………………………….51

8.6 Выбор флюса……………………………………………………………..54

10. Оценка надежности адаптера ВСИ…………………………………………56

11. Оценка технологичности……………………………………………………61
12. Технико-экономическое обоснование проекта……………………………68
13. Охрана труда…………………………………………………………………87
14. Заключение………………………………………………………………….101
15. Список литературы…………………………………………………………102
16. Приложения…………………………………………………………………104

 

 

 

 

 

 

1. Введение

 

На сегодняшний день на предприятии ОАО «ИЭМЗ «Купол» производится военная техника, не имеющая аналогов на рынке вооружения. Однако с быстрорастущим темпом технического прогресса для обеспечения конткурентоспособности производство военной техники требует постоянной модернизации для улучшения качественных и других полезных характеристик удовлетворяющих потребителей. Модернизация подразумевает повышение качества производимой техники, как всей машины, так и отдельных узлов и блоков. При производстве, а также сервисном обслуживании изделий военной техники важное значение имеют средства диагностики и контроля рабочих параметров выпускаемой продукции.

Темой данного дипломного проекта является вопрос модернизации конструкции блока аппаратуры записи ВСИ. Блок аппаратуры записи ВСИ представляет собой адаптер способный записывать информацию с программного и последовательного канала обмена БМ в полном объеме и выводить ее на монитор ПЭВМ для последующего анализа. Аппаратный интерфейс адаптера ВСИ с ПЭВМ осуществляется  благодаря кабелям с LPT разъемами. На сегодняшний день связь с ПЭВМ с помощью LPT разъемов сильно устарела, так как современные ПЭВМ ими не оснащаются.   В результате проведенного анализа было принято решение заменить аппаратный интерфейс LPT на Ethernet. Адаптерами с Ethernet разъемом оснащаются практически все ПЭВМ уже более 10 лет.

 Модернизация адаптера ВСИ упрощает задачу диагностики функционирования БМ на будущее, так как интерфейс с Ethernet твердо зарекомендовал свою функциональную способность на ПЭВМ. 

Проведение модернизации адаптера ВСИ позволит:

• без изменения существующего программного обеспечения (ПО) проводить анализ функционирования БМ;
• повысить его надежность  за счет меньшего количества ЭРИ, по сравнению с модернизируемым устройством аппаратуры ВСИ;
• осуществить полный переход на импортную элементную базу;
• сократить затраты на его производство; 
• уменьшить энергопотребление;
• уменьшить габариты.

  В связи с вышеизложенным, вопрос о модернизации адаптера  ВСИ является актуальным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Анализ исходных данных

Темой дипломного проектирования, является модернизация конструкции адаптера ВСИ способного обеспечить запись полного объема информации, передаваемого по последовательным и программному каналам обмена БМ9А331 и БМ 9А331М,на жесткие магнитные диски ПЭВМ. Запись информации производится в режиме «подслушивание». По окончании записи выполняется анализ принятой информации.

При модернизации адаптера ВСИ необходимо пользоваться исходной конструкторской документацией: КД ИВЦР.468353.013.

Адаптер ВСИ должен удовлетворять следующим требованиям:

• Не превышать заданные ТЗ габариты 125 х 40  х 63 мм;
• Напряжение питания от стабилизированного напряжения +5В, вырабатываемого системой питания БМ.(со щитка ВСИ);
• Устройство должно быть вибропрочным, ударопрочным, должно выдерживать воздействие повышенной температуры +50 0С и пониженной температуры –40 0С, повышенной влажности окружающей среды 98 %, а также должно быть устойчивым к воздействию инея и росы. Кроме этого адаптер ВСИ должнен обеспечивать электробезопасность эксплуатирующего персонала при его эксплуатации и ремонте и быть технологичным в процессе единичного производства;
• Адатер ВСИ должен обеспечивать среднюю наработку на отказ не менее 5000 ч;
• Конструкция блока должна удовлетворять требованиям единичного производства;
• Гарантийный срок эксплуатации и хранения адаптера ВСИ должен составлять соответственно 5,5 лет и 6 лет.